《Neuron》挑战记忆研究的经典原则：实时捕获神经元激活

　　

德克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现，当记忆形成时，大鼠大脑中一组激活神经元之间的联系变得更强，但另一组神经元之间的联系减弱了。这一发现与人们对大脑运作方式的传统看法相左，但为了解学习和记忆的奥秘提供了线索，这些过程在阿尔茨海默氏症、精神分裂症和自闭症等疾病中出现了问题。

“这项研究认为，记忆在海马体中形成的潜在机制并不像该领域曾经认为的那样简单。这不仅仅是为了加强联系，”德克萨斯大学西南分校神经科学助理教授、西南医学基金会生物医学研究学者Brad Pfeiffer博士博士说。Pfeiffer博士与O'Donnell脑研究所的研究员、神经科学和精神病学助理教授Lenora Volk博士共同领导了这项发表在《Neuron》杂志上的研究。

海马体是大脑中海马形状的部分，长期以来一直被认为是大脑中主要的记忆区域。几十年的研究表明，动物经历的经历会导致海马神经元相互发送电信号，改变被称为突触的神经元连接。

神经科学中的一句格言是“神经元一起放电，连接在一起”，这意味着当激活的神经元组之间的突触加强时，记忆就形成了。然而，Volk博士说，这一概念是基于对实验动物大脑样本的研究，这些样本是在它们经历了记忆锻造经历之后很长一段时间提取的，因此很难将大脑切片中观察到的情况与完整大脑中可能发生的情况联系起来。

为了更好地了解神经元的活动。Volk和Pfeiffer以及UTSW的同事们利用了一种名为钙调制光激活比率积分器(CaMPARI)的新技术。这个工具使神经元发出绿光，直到它们在经历中被激活，此时它们永久地从绿色切换到红色，使研究人员能够识别那些可能参与记忆形成的神经元。

UT西南大学的研究人员使用了一种最近开发的技术，该技术可以使神经元发出绿色和红色的光，以研究记忆形成过程中的活动。

研究人员在活体大鼠的海马兴奋性神经元上使用CaMPARI，这些神经元具有通过突触相互发送电信号的潜力。然后，他们让这些大鼠探索一条线性轨道，两端都有巧克力牛奶的诱惑。当研究人员在短时间后从动物大脑中收集样本时，大约三分之一的改变神经元发出红光，表明它们被这种经历激活了。

这些被激活的神经元几乎均匀地分布在两个群体中，表层神经元和深层神经元，以它们在大脑中的物理位置命名。然而，当研究人员检查这两种神经元群中形成的突触时，他们发现了明显的差异:激活的浅层神经元之间的连接加强了，而激活的深层神经元之间的连接减弱了。研究人员通过检查植入大鼠大脑的电极产生的数据，在活体大鼠身上证实了这些发现。

然而，Volk博士说，这种二分法并不像看起来那么简单。当研究人员在活体动物的记忆形成经历后检查两组神经元的活动时，他们发现深层神经元不仅比表层神经元的活动少，而且更精确。“因此，”Volk博士说，“深层神经元的连接减弱可能并不是反映了整体突触的减弱，而是反映了对记忆编码最重要的神经元之间突触的细化。”

研究人员计划继续在健康动物和影响信息处理和记忆的疾病模型中研究这一现象。